2017高三物理二轮复习：专题四第2讲《磁场及带电粒子在磁场中的运动》测试（含答案）

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1、2017高三物理二轮复习：专题四第2讲《磁场及带电粒子在磁场中的运动》测试一、单项选择题1．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线上通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是(　　)A．向上　　　　　　　B．向下C．向左D．向右解析：a、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在O点形成的磁场的磁感应强度B大小相同，方向如图甲所示．O点合磁场方向如图乙所示，则根据左手定则可以判定由O点垂直纸面向外运动的带正电的粒子所受洛伦兹力方向向下，B选

2、项正确．答案：B2．(2015·高考江苏卷)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　)解析：安培力F＝BIL，这里的B、I都相同，决定安培力大小的就是L了，L大则磁场微小变化时，F变化就大，就易使天平失去平衡．显然，选项A中的导线有效长度最长，选项A正确．答案：A3．(2016·开封高三质检)如图所示，两根长直导线a、b垂直纸面放置，两导线内通有大小相等、方向相反的电流，O点到两直导

3、线的距离相等，M、N是过O点的竖直线上的两点．现将一个速度为v的带电粒子从M点沿MN方向释放，粒子重力不计，则下列说法正确的是(　　)A．粒子沿MN方向先做加速运动后做减速运动B．粒子沿MN方向一直做匀速直线运动C．粒子偏向MN左侧先做加速运动后做减速运动D．粒子偏向MN右侧先做减速运动后做加速运动解析：根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，两直导线中的电流在直线MN上所产生的合磁场方向始终沿MN方向，当带电粒子从M点沿MN方向运动时，其运动方向正好沿合磁场方向，根据洛伦兹力特点可知，带电粒子不受洛伦兹力作用，故粒子将做匀速直线运动，故只有B正确．答案：

4、B4．(2016·高考四川卷)如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场．一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb，当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力，则(　　)A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2解析：如图所示，设正六边形的边长为l，当带电粒子的速度为vb时，其圆心在a点，轨道半径r1＝l，转过的圆心角

5、θ1＝π，当带电粒子的速率为vc时，其圆心在O点(即fa、cb延长线的交点)，故轨道半径r2＝2l，转过的圆心角θ2＝，根据qvB＝m，得v＝，故＝＝.由于T＝得T＝，所以两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，又t＝T，所以＝＝.故选项A正确，选项B、C、D错误．答案：A5．(2016·山西大同高三二模)如图所示，带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场，又恰好都不从另一边界飞出，则下列说法正确的是(　　)A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶B．

6、A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3(2－)∶1C．A、B两粒子的比荷之比是∶1D．A、B两粒子的比荷之比是1∶解析：带正电的A粒子和B粒子同时从O点以不同方向射入匀强磁场后，又恰好都不从另一边界飞出，则轨迹与磁场右边界相切．由粒子的电性可确定洛伦兹力方向，根据几何关系可确定粒子的半径关系及粒子的比荷关系．A、B两粒子运动轨迹如图所示，粒子所受洛伦兹力提供向心力，轨迹半径R＝，设A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径分别为R和r.由几何关系有Rcos30°＋R＝d，rcos60°＋r＝d，解得＝＝，A错误，B正确；由于两粒子的速度大小相等，则R与

7、成反比，所以A、B两粒子的比荷之比是(2＋)∶3，C、D错误．答案：B二、多项选择题6．如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，AB边长为d，∠C＝.现垂直AB边射入一群质量均为m、带电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为t0，则下列判断正确的是(　　)A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0B．该匀强磁场的磁感应强度大小为C．粒子在磁场中运动的轨道半径为dD．粒子进入匀强磁场时的速度大小为解析：由题意可知，从AC边垂直射出的

8、粒子和在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图所示．从AC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为